JP2006290640A - 湿潤体用樹脂組成物およびその構造体 - Google Patents
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Abstract
【課題】湿潤面や水分が滞留している箇所に注入が可能であり、且つ硬化性調整による骨材沈降防止で硬化物物性も安定し、更に被注入体と良好な接着性を有する湿潤体用樹脂組成物およびその構造体を開発する
【解決手段】(a)23℃雰囲気中での引張り伸び率が50%以上であって、かつ粘度が25℃で2.0Pa・s以下である樹脂組成物、(b)無機充填材、および(c)界面活性剤からなること特徴とする湿潤体用樹脂組成物。
【選択図】なし
【解決手段】(a)23℃雰囲気中での引張り伸び率が50%以上であって、かつ粘度が25℃で2.0Pa・s以下である樹脂組成物、(b)無機充填材、および(c)界面活性剤からなること特徴とする湿潤体用樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
本発明は、コンクリート駆体や開粒度アスファルトコンクリートへの注入に使用される樹脂組成物およびその構造体に関する。更に詳しくは、湿潤面や水分が滞留している箇所に注入が可能であり、且つ硬化性調整による骨材沈降防止で硬化物物性も安定し、更に被注入体と良好な接着性を有する湿潤体用樹脂組成物およびその構造体に関する。
近年、交通量の増加、車輛の大型化、重量化に伴って、アスファルト舗装の表面に轍割れや局部変形や、コンクリートの劣化等の問題が発生している。この対策にはすでに各種方法による施工が行われているが、アスファルト舗装の場合、最たるものは半たわみ性舗装である。この半たわみ性舗装は、開粒度アスファルト混合物の空隙に、グラウドとポリマーエマルジョンを含む水硬性組成物複合物を全層に浸透又は半浸透させてアスファルト舗装の剛性を高めるものであり、従来のアスファルト舗装のたわみ性とセメントコンクリート舗装の剛性を兼ね備える舗装である。
通常半たわみ性舗装用グラウトには、セメントミルク、あるいは、セメントに添加材を少量配合したモルタルが用いられる。セメントは普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメントあるいは急硬性セメントが用いられており、添加材には、フライアッシュ、けい砂、石粉などが使用される。その他、ゴム系、樹脂系エマルジョン、アスファルト、高分子乳剤などが加えられる。
グラウトは、半たわみ性舗装を舗設する直前に現場で粉末グラウト材料に水、エマルジョン等を加えて混練し、所定の流動性を持つよう調整して開粒度アスファルト混合物に注入される。このセメントミルクの調合時に加えられている水は流動性向上やセメントの水和反応促進に重要な役目を果たしているが、過剰に使用すると注入時や硬化するまでの間の骨材沈降や強度低下、硬化収縮によるクラック発生を招くおそれがある。
水の増量による弊害は、当業者においても理解されており、様々な対策が取られている(特許文献1〜3)。しかし開粒度アスファルトコンクリートは舗設時に使用された水が内部に滞留していること、および内部に滞留した水は容易に除去できないことから考えると、セメントミルクの物性に影響を及ぼす水は注入時に使用されたもののみでない。この観点からは、これまでなされた対策では十分とは言えなかった。
本発明はこうした現状に鑑み、湿潤面や水分が滞留している箇所に注入が可能であり、且つ硬化性調整による骨材沈降防止で硬化物物性も安定し、更に被注入体と良好な接着性を有する湿潤体用樹脂組成物およびその構造体を開発することを目的とする。
(1)(a)23℃雰囲気中での引張り伸び率が50%以上であって、かつ粘度が25℃で2.0Pa・s以下である樹脂組成物、(b)無機充填材、および(c)界面活性剤からなることを特徴とする湿潤体用樹脂組成物、
(2)前記(a)樹脂組成物が、ビニルエステル樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、メチルメタクリレート樹脂、またはウレタン樹脂であることを特徴とする(1)に記載の湿潤体用樹脂組成物、
(3)前記(b)無機充填材が、ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメントおよび急硬性セメントのいずれかより選択され、且つその使用量が(a)樹脂組成物100部に対して10〜100部であることを特徴とする(1)または(2)に記載の湿潤体用樹脂組成物、
(4)前記(c)界面活性剤が非イオン性界面活性剤および/または陰イオン性界面活性剤であり、且つその使用量が(a)樹脂組成物100部に対して0.01〜10部であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の湿潤体用樹脂組成物、
(5)(1)〜(4)のいずれかに記載の湿潤体用樹脂組成物を湿潤状態のポーラスコンクリートやコンクリートクラック部に注入する工法を含むことを特徴とする、コンクリートの補強方法、
(6)(1)〜(4)のいずれかに記載の湿潤体用樹脂組成物を湿潤状態の排水性舗装アスファルトコンクリートに塗布または注入する工法を含むことを特徴とする、排水性舗装アスファルトコンクリートの補強方法、
(7)(1)〜(4)のいずれかに記載の湿潤体用樹脂組成物を含む構造体、および
(8)前記構造体がポーラスコンクリートまたは排水性舗装アスファルトコンクリートである、(7)に記載の構造体を開発することにより上記目的を解決した。
(2)前記(a)樹脂組成物が、ビニルエステル樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、メチルメタクリレート樹脂、またはウレタン樹脂であることを特徴とする(1)に記載の湿潤体用樹脂組成物、
(3)前記(b)無機充填材が、ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメントおよび急硬性セメントのいずれかより選択され、且つその使用量が(a)樹脂組成物100部に対して10〜100部であることを特徴とする(1)または(2)に記載の湿潤体用樹脂組成物、
(4)前記(c)界面活性剤が非イオン性界面活性剤および/または陰イオン性界面活性剤であり、且つその使用量が(a)樹脂組成物100部に対して0.01〜10部であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の湿潤体用樹脂組成物、
(5)(1)〜(4)のいずれかに記載の湿潤体用樹脂組成物を湿潤状態のポーラスコンクリートやコンクリートクラック部に注入する工法を含むことを特徴とする、コンクリートの補強方法、
(6)(1)〜(4)のいずれかに記載の湿潤体用樹脂組成物を湿潤状態の排水性舗装アスファルトコンクリートに塗布または注入する工法を含むことを特徴とする、排水性舗装アスファルトコンクリートの補強方法、
(7)(1)〜(4)のいずれかに記載の湿潤体用樹脂組成物を含む構造体、および
(8)前記構造体がポーラスコンクリートまたは排水性舗装アスファルトコンクリートである、(7)に記載の構造体を開発することにより上記目的を解決した。
本発明においては、湿潤面や水分が滞留している箇所に注入が可能であり、且つ硬化性調整による骨材沈降防止で硬化物物性も安定し、更に被注入体と良好な接着性を有する湿潤体用樹脂組成物およびその構造体を提供することができる。
(a)成分の樹脂組成物について説明する。
(a)樹脂組成物の種類は特に限定されないが、無機充填材を使用することから、粘度調整が容易なラジカル重合性樹脂、特に不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、メチルメタクリレート樹脂が好ましい。ビニルエステル樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、メチルメタクリレート樹脂がより好ましい。また組成上で粘度調整が可能なエポキシ樹脂またはウレタン樹脂も好ましく、特にウレタン樹脂が好ましい。
(a)樹脂組成物の種類は特に限定されないが、無機充填材を使用することから、粘度調整が容易なラジカル重合性樹脂、特に不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、メチルメタクリレート樹脂が好ましい。ビニルエステル樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、メチルメタクリレート樹脂がより好ましい。また組成上で粘度調整が可能なエポキシ樹脂またはウレタン樹脂も好ましく、特にウレタン樹脂が好ましい。
本発明に使用する不飽和ポリエステル樹脂は、多価アルコールと不飽和多塩基酸(及び必要に応じて飽和多塩基酸)とのエステル化反応による縮合生成物で、ラジカル重合性不飽和単量体に溶解したもので、「ポリエステル樹脂ハンドブック」(日刊工業新聞社、1988年発行)または「塗料用語辞典」(色材協会編、1993年発行)などに記載されている。
不飽和ポリエステルとしては、公知の方法により製造されたもので良い。具体的にはフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、アジピン酸、セバチン酸等の重合性不飽和結合を有していない多塩基酸またはその無水物とフマル酸、マレイン酸、イタコン酸等の重合性不飽和多塩基酸またはその無水物を酸成分とし、これとエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2−ブタンジオ−ル、1,3−ブタンジオ−ル、1,5−ペンタンジオ−ル、1,6−ヘキサンジオ−ル、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物等の多価アルコールをアルコール成分として反応させて製造されるものである。
樹脂等に用いられる不飽和ポリエステルは、不飽和基当量(不飽和基1個当たりの分子量)が100〜800程度のものを用いる。不飽和基当量が100未満のものは合成ができない。しかし不飽和基当量が800を超えると高硬度の硬化物が得られない。
また、本発明に用いる不飽和ポリエステルの分子量としては、数平均分子量で1000〜10000であることが好ましい。更には1000〜5000であることがより好ましい。数平均分子量が1000以下では充分な伸び率が得られず好ましくない。また数平均分子量が10000以上では作業性が低下し、好ましくない。
本発明で使用されるビニルエステル樹脂は、一般にグリシジル基(エポキシ基)を有する化合物と、アクリル酸などの重合性不飽和結合を有するカルボキシル化合物のカルボキシル基との開環反応により生成する重合性不飽和結合を持った化合物を、ラジカル重合性不飽和単量体に溶解したものであり、「ポリエステル樹脂ハンドブック」(日刊工業新聞社、1988年発行)または「塗料用語辞典」(色材協会編、1993年発行)などに記載されている。
ビニルエステルの原料として用いられるエポキシ(メタ)アクリレートとしては、公知の方法により製造されるものであり、ビスフェノール型やノボラック型のエポキシ樹脂に不飽和一塩基酸、例えばアクリル酸またはメタクリル酸を反応させて得られるものである。
原料としてのエポキシ樹脂としては、ビスフェノールAジグリシジルエーテル及びその高分子量同族体、ノボラック型ポリグリシジルエーテル類、1,6ヘキサンジオールジグリシジルエーテル等の脂肪族系グリシジルエーテル類が挙げられる。
原料としての不飽和一塩基酸としては、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。不飽和一塩基酸以外の酸としては、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸等の飽和二塩基酸が挙げられる。これらの原料は一種類のみを用いてもよいし、適宜二種類上混合して使用してもよい。
原料としてのエポキシ樹脂としては、ビスフェノールAジグリシジルエーテル及びその高分子量同族体、ノボラック型ポリグリシジルエーテル類、1,6ヘキサンジオールジグリシジルエーテル等の脂肪族系グリシジルエーテル類が挙げられる。
原料としての不飽和一塩基酸としては、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。不飽和一塩基酸以外の酸としては、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸等の飽和二塩基酸が挙げられる。これらの原料は一種類のみを用いてもよいし、適宜二種類上混合して使用してもよい。
本発明に用いるビニルエステルの分子量としては、数平均分子量で1000〜10000であることが好ましい。更には1000〜5000であることがより好ましい。数平均分子量が1000以下では充分な伸び率が得られず好ましくない。また数平均分子量が10000以上では作業性が低下し、好ましくない。
ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂とは、(1)飽和多塩基酸及び/または不飽和多塩基酸と多価アルコールから得られる末端カルボキシル基のポリエステルにα,β−不飽和カルボン酸エステル基を含有するエポキシ化合物を反応して得られる化合物、(2)飽和多塩基酸及び/または不飽和多塩基酸と多価アルコールから得られる末端カルボキシル基のポリエステルに水酸基含有アクリレートを反応させて得られる化合物、(3)飽和多塩基酸及び/または不飽和多塩基酸と多価アルコールから得られる末端水酸基のポリエステルに(メタ)アクリル酸を反応して得られる化合物を、ラジカル重合性不飽和単量体に溶解したものである。
ポリエステル(メタ)アクリレートの原料として用いられる飽和多塩基酸としては、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、アジピン酸、セバチン酸等の重合性不飽和結合を有していない多塩基酸またはその無水物とフマル酸、マレイン酸、イタコン酸等の重合性不飽和多塩基酸またはその無水物が挙げられる。さらに多価アルコール成分としては、エチレングリコ−ル、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。
ポリエステル(メタ)アクリレ−トの製造に用いるエポキシ基を有するα、β−不飽和カルボン酸エステルとしては、グリシジルメタクリレ−トが代表例として挙げられる。
ポリエステル(メタ)アクリレ−トの製造に用いるエポキシ基を有するα、β−不飽和カルボン酸エステルとしては、グリシジルメタクリレ−トが代表例として挙げられる。
本発明に用いるポリエステル(メタ)アクリレートの分子量としては、数平均分子量で1000〜10000であることが好ましい。更には1000〜5000であることがより好ましい。数平均分子量が1000以下では充分な伸び率が得られず好ましくない。また数平均分子量が10000以上では作業性が低下し、好ましくない。
本発明に使用されるウレタン(メタ)アクリレート樹脂は特に限定されるものではなく、例えばポリイソシアネートとポリヒドロキシ化合物あるいは多価アルコール類とを反応させた後、更に水酸基含有(メタ)アクリル化合物および必要に応じて水酸基含有アリルエーテル化合物を反応させることによって得ることが出来るようなラジカル重合性不飽和基含有オリゴマーを、ラジカル重合性不飽和単量体に溶解したものである。
上記ウレタン(メタ)アクリレートの原料として用いられるポリイソシアネートとしては、具体的には2,4−トリレンジイソシアネートおよびその異性体、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジシソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これらポリイソシアネートは一種類のみを用いても良いし、適宜二種類以上を混合しても良い。
上記ウレタン(メタ)アクリレートの原料に用いられるポリヒドロキシ化合物としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールなどが挙げられ、具体的にはグリセリン−エチレンオキシド付加物、グリセリン−プロピレンオキシド付加物、グリセリン−テトラヒドロフラン付加物、グリセリン−エチレンオキシド−プロピレンオキシド付加物、トリメチロールプロパン−エチレンオキシド付加物、トリメチロールプロパン−プロピレンオキシド付加物、トリメチロールプロパン−テトラヒドロフラン付加物等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これらポリヒドロキシ化合物は、一種類のみを用いてもよいし、適宜二種類以上を混合して用いてもよい。
上記ウレタン(メタ)アクリレートの原料として用いられる多価アルコール類としては、具体的には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、2−メチル−1,3プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、ビスフェノールAとプロピレンオキシドまたはエチレンオキシドとの付加物等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら多価アルコール類は、一種類のみを用いても良いし、適宜二種類以上を混合して用いても良い。
上記ウレタン(メタ)アクリレートの原料として用いられる水酸基含有(メタ)アクリル化合物としては、特に限定されるものではないが、水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、具体的には、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌル酸のジ(メタ)アクリレート、ペンタエスリトールトリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これら水酸基含有(メタ)アクリル化合物は、一種類を用いても良いし、適宜二種類以上を混合しても良い。
上記ウレタン(メタ)アクリレートの原料として必要に応じて用いられる水酸基含有アリル化合物としては、具体的には、例えば、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノアリルエーテル、トリエチレングリコールモノアリルエーテル、プロピレングリコールモノアリルエーテル、ジプロピレングリコールモノアリルエーテル、トリプロピレングリコールモノアリルエーテル等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら水酸基含有アリルエーテル化合物は、一種類のみを用いても良いし、適宜二種類以上を混合して用いても良い。
本発明に用いる(メタ)アクリレート樹脂とは、(メタ)アクリル酸エステル、アクリル系重合体、重合性結合を有する化合物、可塑剤等をラジカル重合性不飽和単量体に溶解したものである。
(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等の1官能性(メタ)アクリレートモノマー;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテル(メタ)アクリル酸付加物等の2官能性以上の(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上述した中でも硬化性が良好であり、かつ、低粘度であるメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、2−エチルへキシル(メタ)アクリレート、フェノキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート等のアセトアセトキシ基含有(メタ)アクリレートモノマー、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリブチレングリコールジメタクリレートがさらに好ましい。これらは、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を併用して用いてもよい。
また(メタ)アクリル酸エステル以外のビニル単量体を含んでもよい。(メタ)アクリル酸エステル以外のビニル単量体としては、(メタ)アクリル酸、アクリルアミド、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、N−ビニルアセトアミド、アジピン酸ジビニル等が挙げられる。
本発明に用いるアクリル重合体は、(メタ)アクリレートモノマーを単独重合または共重合したものである。
この(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、2−ジシクロペンテノキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリロイルモルフォリン等が挙げられる。
これらは、一種を単独重合してもよいし、二種以上を併用して共重合してもよい。特に、メチルメタクリレートの単独重合体、および、メチルメタクリレートを主成分とする共重合体が好ましい。
本発明に用いるアクリル共重合体の分子量としては、数平均分子量で1000〜50000であることが好ましい。更には3000〜15000であることがより好ましい。数平均分子量が1000以下では充分な粘度が得られず好ましくない。また数平均分子量が50000以上では作業性が低下し、好ましくない。
本発明に用いる重合性結合を有する化合物とは、例えばポリオールとポリイソシアネートと水酸基含有(メタ)アクリレートとの反応で得られるウレタン(メタ)アクリレート;エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸またはマレイン酸やフタル酸等の二塩基酸と2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとの反応で得られる(メタ)アクリレート末端モノカルボン酸との反応で得られるエポキシ(メタ)アクリレート;フタル酸、アジピン酸等の多塩基酸と、エチレングリコール、ブタンジオール等の多価アルコールとの反応で得られるオリゴマーの末端にアクリル酸、メタクリル酸等との反応でアクリルロイル基、メタクリロイル基を導入したポリエステル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。ただし、これらに限定されるものではない。
本発明において使用されるラジカル重合性樹脂は、前記の不飽和ポリエステル、ビニルエステル、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、(メタ)アクリレートにスチレンモノマ−や(メタ)アクリル酸メチル等の不飽和基を有するラジカル重合性不飽和単量体を配合したものである。ラジカル重合性不飽和単量体の具体例としては、スチレンモノマー、スチレンのα−,o−,m−p−アルキル,ニトロ,シアノ,アミド,エステル誘導体、クロルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼンなどのスチレン系モノマー、ブタジエン、2,3−ジメチルブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどのジエン類、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸−n−プロピル、(メタ)アクリル酸−i−プロピル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフリルなどの(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリル酸アミド、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミドなどの(メタ)アクリル酸アミド、(メタ)アクリル酸アニリドなどのビニル化合物、シトラコン酸ジエチルなどの不飽和ジカルボン酸ジエステル、N−フェニルマレイミドなどのモノマレイミド化合物、N−(メタ)アクリロイルフタルイミド、(メタ)アクリロイルモルホリンなどが挙げられる。
また、本発明では分子中に(メタ)アクリロイル基を2個以上有する(メタ)アクリル酸エステル化合物を使用してもよく、公知のものが使用できる。その具体例としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
本発明に使用されるラジカル重合性樹脂を排水性アスファルトコンクリートに注入する場合、使用されるラジカル重合性不飽和単量体はアスファルト溶解性の低いものが好ましい。具体的には公知の方法で計算、または測定した溶解性パラメーターがアスファルトと近似していないものが好ましい。なお、前記パラメーターは、例えばPOLYMER HANDBOOK,Forth Edition (J. BRANDRUP, E. H. IMMERGUT, and E.A.GRULKE): VII/675〜714JOHN WILEY&SONS,INC(1999))に基づいて算出することができる。また、前記パラメーターは、「新版 溶剤ポケットブック」(P22〜25、オーム社:有機合成化学協会編、平成6年6月10日出版)の記載に基づいて、測定することもできる。
本発明の樹脂組成物に配合されるラジカル重合性不飽和単量体は樹脂組成物の粘度を下げ、硬度、強度、耐候性、耐水性、耐摩耗性等を向上させるために重要であり、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、(メタ)アクリレート100重量部に対して10〜250重量部、好ましくは20〜100重量部使用される。使用量が10重量部未満では、高粘度のため作業性、含浸性が悪化し、250重量部を超える量では、充分な塗膜硬度が得られず、諸物性が不足しラジカル重合性樹脂組成物として好ましくない。
本発明において使用されている不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、メチルメタクリレート樹脂には、必要に応じてコバルト金属石鹸や芳香族三級アミン、過酸化物、光開始剤、パラフィンワックス等を配合することができる。
硬化促進剤および乾燥性付与剤として使用されるコバルト金属石鹸は特に限定されるものではない。コバルト金属石鹸としては、ナフテン酸コバルト、オクチル酸コバルト、水酸化コバルト等が挙げられるが、ナフテン酸コバルト、オクチル酸コバルトが好ましい。添加量は不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂、(メタ)アクリレート樹脂等のラジカル重合性樹脂100重量部に対して、0.1〜5.0重量部、好ましくは0.1〜3.0重量部である。コバルト石鹸の添加量が0.1重量部以下の場合、硬化時間の長期化や硬化不良、乾燥性不良になる可能性があり好ましくない。また添加量が5.0重量部以上の場合、可使時間の短縮や貯蔵安定性不良となり好ましくない。
硬化促進剤およびその助剤として使用される芳香族3級アミンは特に限定されるものではない。芳香族3級アミンとしては、ジメチルアニリン、ジメチル−p−トルイジン、N,N−ジ(β−ヒドロキシエチル)アニリン、N,N−ジ(β−ヒドロキシプロピル)アニリン、N,N−ジ(β−ヒドロキシエチル)−p−トルイジン、N,N−ジ(β−ヒドロキシプロピル)−p−トルイジン、N,N−ジイソプロピロール−p−トルイジン等が挙げられ、これらから選ばれた1種もしくは2種以上が使用できる。芳香族3級アミンの添加量が0.01重量部以下の場合、十分な硬化性が得られないため好ましくない。また芳香族アミンの添加量が10重量部以上の場合は硬化性の短縮化および十分な貯蔵安定性が得られないため、好ましくない。
本発明で使用される過酸化物は、有機過酸化物が好ましい。この有機化酸化物は常温ラジカル重合を目的として使用される。常温ラジカル重合には、公知であるケトンパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド等の有機過酸化物と還元剤の組み合わせが挙げられる。還元剤としての具体例としては、ナフテン酸コバルト、オクチル酸コバルト等のコバルト塩、五酸化バナジウム等のバナジウム化合物、ジメチルアニリン等のアミン類等が挙げられる。中でもポットライフ等の点でパーオキシエステルとコバルト塩の組み合わせが特に有効である。
その他、公知の有機過酸化物を使用してもよい。その例としては、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアリルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネートに分類されるものであり、またアゾ化合物も有効である。具体例としては、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエート、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、3−イソプロピルヒドロパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジクミルヒドロパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、イソブチルパーオキサイド、3,3,5ートリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスカルボンアミドなどを挙げることができる。
有機過酸化物触媒の添加量は、前記樹脂100重量部に対して0.1〜7重量部、好ましくは0.5〜5重量部である。重合開始剤の添加量がこれより少なすぎる場合は、十分に硬化ができず、また重合開始剤の添加量がこの比率よりも多すぎる場合は、経済的に不利な上、硬化物の物性低下などが起こる。
また、常温ラジカル重合を目的とした場合の有機過酸化物と還元剤の重量比は、有機過酸化物:還元剤=10/1〜1/10である。
また、常温ラジカル重合を目的とした場合の有機過酸化物と還元剤の重量比は、有機過酸化物:還元剤=10/1〜1/10である。
本発明において用いるワックス類とは公知のものが使用でき、例えば石油ワックス(パラフィンワックス、マイクロクリスタリンなど)、植物系ワックス(キャンデリラワックス、ライスワックス、木蝋など)、動物系ワックス(蜜蝋、鯨蝋など)、鉱物系ワックス(モンタンワックスなど)、合成ワックス(ポリエチレンワックス、アミドワックスなど)等を使用できる。また、BYK−S−750、BYK−S−740、BYK−LP−S6665(ビックケミー(株)製)などの特殊ワックス等も使用してもよい。これらは単独で使用しても良く、また組み合わせて使用しても良い。添加量は、通常、前記樹脂100重量部に対して0.05〜5.0重量部である。更に添加したワックスをより効果的に活用するため溶剤等を併用しても良く、具体的にはn−ドデカン等が挙げられる。
本発明に使用されるエポキシ樹脂は公知のものが使用できる。具体的には、ビスフェノール型エポキシ樹脂(例えばビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS及びテトラブロモビスフェノールA等のビスフェノール類とエピクロルヒドリン及び/またはメチルエピクロルヒドリンとを反応させて得られるもの、あるいはビスフェノールAのグリシジルエーテルと前記ビスフェノール類の縮合物とエピクロルヒドリン及び/またはメチルエピクロルヒドリンとを反応させて得られるもの等)、ビフェニル型エポキシ樹脂(例えばビフェノールとエピクロルヒドリン及び/またはメチルエピクロルヒドリンとを反応させて得られるもの)、ナフタレン型エポキシ樹脂(例えばジヒドロキシナフタレンとエピクロルヒドリン及び/またはメチルエピクロルヒドリンとを反応させて得られるもの)、アラルキルジフェノール型エポキシ樹脂(例えばアラルキルフェノールとエピクロルヒドリン及び/またはメチルエピクロルヒドリンとを反応させて得られるもの)、ジグリシジル型エポキシ樹脂(例えばダイマー酸ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル)、脂環式型エポキシ樹脂(例えばアリサイクリックジエポキシアセタール、アリサイクリックジエポキシアジペート、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート等)、前記エポキシ樹脂とジイソシアネートとを反応して得られるオキサゾリドン環を有するエポキシ樹脂(具体例として旭化成エポキシ製アラルダイトAER4152等)、ノボラック型エポキシ樹脂(例えばフェノールノボラックまたはクレゾールノボラックとエピクロルヒドリン及び/またはメチルエピクロルヒドリンとを反応させて得られるもの等)、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂(例えばトリスフェノールメタン、トリスクレゾールメタンとエピクロルヒドリン及び/またはメチルエピクロルヒドリンとを反応させて得られるもの等)をあげることができるが、これらに限られるものではない。
本発明に使用されるエポキシ樹脂には、公知の脂肪族アミン、脂環族アミン、芳香族アミン等のアミン化合物等が硬化剤として使用できる。これらのアミン化合物の具体例としては、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン、1,3−ジアミノメチルナフタレン、1,4−ジアミノメチルナフタレン、4,4’−ジアミノメチルビフェニル等の芳香族環構造を有する脂肪族性ジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン等の脂環式構造を含む脂肪族性アミン、N−アミノエチルピペラジン、1,4−ビス−(3−アミノプロピル)ピペラジン、3,9−ビス−(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン等の複素環構造を含む脂肪族性アミン、メタフェニレンジアミン、オルトフェニレンジアミン、2,4−トルエンジアミン等の芳香族アミン等が使用できるが、これらに限られるものではない。
本発明に使用されるウレタン樹脂のポリイソシアネートには公知のものが使用できるが、具体的には芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート及びこれらのポリイソシアネートの変性物(ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、イソシアヌレート基、オキサゾリドン基含有変性物など)が挙げられる。これらを一種類または二種以上併用して使用してもよい。
上記芳香族ポリイソシアネートの具体例としては、1,3−及び/又は1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−及び/又は2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、粗製TDI、2,4′−及び/又は4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、4,4′−ジイソシアナトビフェニル、3,3′−ジメチル−4,4′−ジイソシアナトビフェニル、3,3′−ジメチル−4,4′−ジイソシアナトジフェニルメタン、粗製MDI[粗製ジアミノフェニルメタン〔ホルムアルデヒドと芳香族アミン(アニリン)又はその混合物との縮合生成物;ジアミノジフェニルメタンと少量(例えば5〜20重量%)の3官能以上のポリアミンとの混合物〕のホスゲン化物:ポリアリールポリイソシアネート(PAPI)]、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4′,4″−トリフェニルメタントリイソシアネート、m−及びp−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネートなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
上記脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、変性ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジントリイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネート、2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエートなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
上記脂環式ポリイソシアネートの具体例としては、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン−4,4′−ジイソシアネート(水添MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート(水添TDI)、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボキシレート、2,5−及び/又は2,6−ノルボルナンジイソシアネートなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
上記芳香脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、m−及び/又はp−キシリレンジイソシアネート(XDI)、α,α,α′,α′−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)などが挙げられる。上記ポリイソシアネートの変性物の具体例としては、変性MDI(ウレタン変性MDI、カルボジイミド変性MDI、トリヒドロカルビルホスフェート変性MDI)、ウレタン変性TDI、ビウレット変性HDI、イソシアヌレート変性HDI、イソシアヌレート変性IPDI及びこれらの2種以上の混合物[例えば、変性MDIとウレタン変性TDI(イソシアネート含有プレポリマー)との併用]などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明に使用されるウレタン樹脂には公知の多価アルコールやポリイソシアネートを使用することができる。これらの具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、ビスフェノールA、水添ビスフェノールA、グリセリン、ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなどの多価アルコール類、またこれらの、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、テトラヒドロフランなどの一種または二種以上付加物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは一種類または二種類以上併用して使用することができる。
本発明に使用するウレタン樹脂には公知の硬化促進触媒が使用できる。具体的にはトリメチルチンラウレート、トリメチルチンヒドロキサイド、ジメチルチンジラウレート、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート、スタナスオクトエート、ジブチルチンマレエート等の錫系触媒、オレイン酸鉛、2−エチルヘキサン酸鉛、ナフテン酸鉛、オクテン酸鉛等の鉛系触媒、その他ナフテン酸コバルトなどのナフテン酸金属塩、フェニル水銀プロピオン酸塩等の金属触媒、トリエチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチルヘキシレンジアミン、1−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール等のアミン類、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、ジモルホリノジエチルエーテル類等が使用できるが、これらに限定されるものではない。これらは一種類または二種以上併用して使用することができる。
本発明のウレタン樹脂組成物には、必要により、充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、老化防止剤などの安定剤、溶剤、着色剤(染料、顔料)、難燃剤、殺菌剤などの各種添加剤を配合することができる。充填材の具体的な例としては、クレー、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ、シリカ、カ―ボンブラック、酸化亜鉛、酸化カルシウム、二酸化鉛、酸化チタン、珪藻土、ガラス繊維及びその破砕物(カットガラス、ミルドガラス、ガラスフレ―クなど)、タルク、マイカなどが挙げられる。酸化防止剤の具体的な例としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤等が挙げられる。紫外線吸収剤の具体的な例としては、トリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは一種類または二種類以上併用して使用することができる。
本発明に使用する樹脂組成物の引張り伸び率は50%以上であることが好ましい。これ以下では無機充填材添加による樹脂物性の低下および脆性化が発生し、好ましくない。また、前記引張り伸び率は、400%以下であることが好ましい。これより大きいと、本願湿潤体用組成物が柔らかくなりすぎ、補強効果を十分に奏しない場合がある。
伸び率の測定方法については特に限定されないが、JIS規格に準じて行なうことが好ましい。具体的にはJIS K 6911、JIS K 6251が挙げられる。
伸び率の測定方法については特に限定されないが、JIS規格に準じて行なうことが好ましい。具体的にはJIS K 6911、JIS K 6251が挙げられる。
本発明に使用する樹脂組成物の粘度は25℃で2Pa・s以下であることが好ましい。これ以上であると。無機充填材を混合した湿潤体用樹脂組成物がコンクリートクラックや排水性アスファルトコンクリートに注入できず好ましくない。
粘度測定はJIS K 6901に準じて行なうことが好ましい。
粘度測定はJIS K 6901に準じて行なうことが好ましい。
本発明に使用する無機充填材としてはセメントや生石灰、川砂利、川砂、海砂利、海砂、山砂利、砕石、砕砂、珪砂等のシリカを主成分とする砂、セラミック、ガラス屑等の人工骨材、タルク等の公知のものが使用できるが、水和反応性を有するセメントが好ましい。特に入手し易さからポルトランドセメントや早強ポルトランドセメント、急硬性タイプセメントが好ましい。その他無機系充填材としては、モレキュラーシーブも使用できる。モレキュラーシーブは天然に産出するゼオライトの特異な吸着特性に着目した、ユニオン・カーバイト製合成ゼオライトである。これらは一種類または二種類以上併用して使用することができる。
無機系充填材と併用して、有機系充填材も使用することができる。具体的にはアマイド系ワックスや吸水ポリマー等が挙げられる。
無機充填材使用量は、前記樹脂組成物100部に対して10〜100部が好ましい。これ以下では内部に滞留する水を十分除去できない場合がある。またこれ以上では注入等の作業に支障が生じる場合がある。
本発明に使用される非イオン性界面活性剤には公知のものが使用できる。具体的にはポリオキシラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール等のポリオキシエチレン誘導体、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ソルビタンモノラウリレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット等のポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノオレエート等のグリセリン脂肪酸エステルが挙げられる。
この中で、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルが好ましい。またこの非イオン性界面活性剤のHLB(Hydrophile-Lipophil Balance)は、5〜15のものが好ましく、6〜12のものがさらに好ましい。
本発明に使用する陰イオン性界面活性剤としては公知のものが使用できる。具体的にはラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン等のアルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミン等のポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ドデシルベンゼンスルフォン酸、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルフォン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム等のスルフォン酸塩類、ステアリン酸ソーダ石鹸、オレイン酸カリ石鹸、ヒマシ油カリ石鹸等の脂肪酸塩、ナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物、特殊高分子系等が挙げられるが、特にスルフォン酸塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩および特殊高分子系が好ましい。
これら界面活性剤の使用量は、(a)樹脂組成物100部に対して0.01〜10部が好ましい。これ以下では樹脂に混入している骨材の吸水が低下し、充分な性能が発揮できない。またこれ以上では樹脂物性が低下することに加え、コスト的に非効率である。
本発明に記載の湿潤体用樹脂組成物は、湿潤状態のポーラスコンクリートへの注入やコンクリートクラックの埋め戻しに使用することができる。「ポーラスコンクリート」とはコンクリートに透水性を持たせることを目的として、空隙を約20%程度持たせたコンクリートである。「コンクリートクラック」とはコンクリートの膨張/収縮、または劣化や衝撃により発生したクラックを指す。またここでいう「湿潤状態」とは、ポーラスコンクリートまたはコンクリートクラップの内部に水が滞留している状態をいう。
本発明に記載の湿潤体用樹脂組成物は、湿潤状態の排水性舗装アスファルトに使用することができる。「湿潤状態の排水性舗装アスファルト」とは舗設時に使用された水が内部に滞留している排水舗装アスファルトや、供用後降雨が浸透した排水性舗装アスファルトを指す。
本発明に記載の湿潤体用樹脂組成物を用いた施工方法は特に規定はされないが、目的とした構造体に均一に浸透させることができる方法が好ましい。具体的にはスプレー散布やレーキによる塗布注入が考えられるが、これらに限定されるものではない。
以下に示す実施例、比較例により、本発明の内容を詳細に説明するが、各例中の「部」、「%」は質量基準を示す。また、「当量」はエポキシと酸の反応に関する各成分の当量を示す。
合成例1 ビニルエステル樹脂組成物(VE−1)
攪拌機、温度計、ガス導入管を備えた容器にビスフェノールAとエピクロルヒドリンの反応により得られたエポキシ当量189のアラルダイトAER2603(旭化成工業(株)製エポキシ樹脂):567g、ハリダイマー270S(播磨化学工業社製ダイマー酸):435g、トリエチルアミン:2.5gを仕込み、空気を流しながら120℃で1時間反応させ、酸価が0mgKOH/gになったところで、さらにメタクリル酸:129g、メチルハイドロキノン0.25gを仕込み、空気を流しながら120℃で2時間反応させ、酸価が5mgKOH/gになったところで反応を終了とし、メチルメタクリレートを1131g加え、ビニルエステル樹脂組成物(VE−1)を得た(数平均分子量:1500)。
攪拌機、温度計、ガス導入管を備えた容器にビスフェノールAとエピクロルヒドリンの反応により得られたエポキシ当量189のアラルダイトAER2603(旭化成工業(株)製エポキシ樹脂):567g、ハリダイマー270S(播磨化学工業社製ダイマー酸):435g、トリエチルアミン:2.5gを仕込み、空気を流しながら120℃で1時間反応させ、酸価が0mgKOH/gになったところで、さらにメタクリル酸:129g、メチルハイドロキノン0.25gを仕込み、空気を流しながら120℃で2時間反応させ、酸価が5mgKOH/gになったところで反応を終了とし、メチルメタクリレートを1131g加え、ビニルエステル樹脂組成物(VE−1)を得た(数平均分子量:1500)。
合成例2 不飽和ポリエステル樹脂組成物(UP−1)
攪拌機、環流冷却器、ガス導入管、温度計を付した反応装置にポリプロピレングリコール(分子量 600)100モル、無水フタル酸50モル、無水マレイン酸50モルを仕込み、定法に従い210℃で酸価が40mgKOH/gとなるまで反応させた。
反応後ハイドロキノンを、得られた不飽和ポリエステル100部に対して0.015部を添加して100℃に冷却後、メチルメタクリレートを不飽和ポリエステル100部に対して54部混合して不飽和ポリエステル樹脂組成物(UP−1)を得た(数平均分子量:1580)。
攪拌機、環流冷却器、ガス導入管、温度計を付した反応装置にポリプロピレングリコール(分子量 600)100モル、無水フタル酸50モル、無水マレイン酸50モルを仕込み、定法に従い210℃で酸価が40mgKOH/gとなるまで反応させた。
反応後ハイドロキノンを、得られた不飽和ポリエステル100部に対して0.015部を添加して100℃に冷却後、メチルメタクリレートを不飽和ポリエステル100部に対して54部混合して不飽和ポリエステル樹脂組成物(UP−1)を得た(数平均分子量:1580)。
合成例3 ポリエステルメタクリレート樹脂組成物(UMP−1)
攪拌機、環流冷却器、ガス導入管、温度計を付した反応装置にポリプロピレングリコール(分子量600)100モル、無水フタル酸50モル、無水マレイン酸50モルを仕込み、定法に従い210℃で酸価が40mgKOH/gとなるまで反応させた。
反応後ハイドロキノンを、得られた不飽和ポリエステル100部に対して0.015部を添加して100℃に冷却後、不飽和ポリエステル100部に対してメチルメタクリレート70部を混合して不飽和ポリエステル樹脂を得た。
次に、不飽和ポリエステル樹脂1000gに対し、グリシジルメタクリレート0.463モル(65.7g)、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、ハイドロキノンを不飽和ポリエステル樹脂とグリシジルメタクリレートの合計量100部に対してそれぞれ0.2部、0.015部仕込み、空気を吹き込みながら75℃で9時間反応させ酸価が54mgKOH/gになった時点で反応を終了し、ポリエステルメタクリレート樹脂組成物(UPM−1)を得た(数平均分子量:1860)。
攪拌機、環流冷却器、ガス導入管、温度計を付した反応装置にポリプロピレングリコール(分子量600)100モル、無水フタル酸50モル、無水マレイン酸50モルを仕込み、定法に従い210℃で酸価が40mgKOH/gとなるまで反応させた。
反応後ハイドロキノンを、得られた不飽和ポリエステル100部に対して0.015部を添加して100℃に冷却後、不飽和ポリエステル100部に対してメチルメタクリレート70部を混合して不飽和ポリエステル樹脂を得た。
次に、不飽和ポリエステル樹脂1000gに対し、グリシジルメタクリレート0.463モル(65.7g)、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、ハイドロキノンを不飽和ポリエステル樹脂とグリシジルメタクリレートの合計量100部に対してそれぞれ0.2部、0.015部仕込み、空気を吹き込みながら75℃で9時間反応させ酸価が54mgKOH/gになった時点で反応を終了し、ポリエステルメタクリレート樹脂組成物(UPM−1)を得た(数平均分子量:1860)。
合成例4 ポリエステルメタクリレート樹脂組成物(UMP−2)
攪拌機、環流冷却器、ガス導入管、温度計を付した反応装置にポリプロピレングリコール(分子量600)100モル、無水フタル酸50モル、無水マレイン酸50モルを仕込み、定法に従い210℃で酸価が40mgKOH/gとなるまで反応させた。
反応後ハイドロキノンを、得られた不飽和ポリエステル100部に対して0.015部を添加して100℃に冷却後、不飽和ポリエステル100部に対してメチルメタクリレート30部、を混合して25℃での粘度が1.8Pa・sの不飽和ポリエステル樹脂を得た。
次に、不飽和ポリエステル樹脂1000gに対し、グリシジルメタクリレート0.463モル(65.7g)、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、ハイドロキノンを不飽和ポリエステル樹脂とグリシジルメタクリレートの合計量100部に対してそれぞれ0.2部、0.015部仕込み、空気を吹き込みながら75℃で9時間反応させ酸価が54mgKOH/gになった時点で反応を終了し、25℃での粘度が2.0Pa・sのポリエステルメタクリレート樹脂組成物(UPM−2)を得た(数平均分子量:1860)。
攪拌機、環流冷却器、ガス導入管、温度計を付した反応装置にポリプロピレングリコール(分子量600)100モル、無水フタル酸50モル、無水マレイン酸50モルを仕込み、定法に従い210℃で酸価が40mgKOH/gとなるまで反応させた。
反応後ハイドロキノンを、得られた不飽和ポリエステル100部に対して0.015部を添加して100℃に冷却後、不飽和ポリエステル100部に対してメチルメタクリレート30部、を混合して25℃での粘度が1.8Pa・sの不飽和ポリエステル樹脂を得た。
次に、不飽和ポリエステル樹脂1000gに対し、グリシジルメタクリレート0.463モル(65.7g)、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、ハイドロキノンを不飽和ポリエステル樹脂とグリシジルメタクリレートの合計量100部に対してそれぞれ0.2部、0.015部仕込み、空気を吹き込みながら75℃で9時間反応させ酸価が54mgKOH/gになった時点で反応を終了し、25℃での粘度が2.0Pa・sのポリエステルメタクリレート樹脂組成物(UPM−2)を得た(数平均分子量:1860)。
合成例5 ウレタンアクリル樹脂組成物(UA−1)
攪拌器、還流冷却管、気体導入管および温度計を備えた3Lの4つ口フラスコに、ジフェニルメタンジイソシアネートを2モル、ポリプロピレングリコール(分子量600)を1モル、ジブチル錫ジラウレート7.0部を仕込み、60℃で4時間攪拌する。その後、2−ヒドロキシエチルメタクリレート2モルを2時間かけて滴下しながら攪拌し、滴下終了後5時間攪拌を続けた。その後メチルメタクリレート384部を投入して冷却し、ウレタンアクリル樹脂組成物(UA−1)を得た(数平均分子量:1230)。
攪拌器、還流冷却管、気体導入管および温度計を備えた3Lの4つ口フラスコに、ジフェニルメタンジイソシアネートを2モル、ポリプロピレングリコール(分子量600)を1モル、ジブチル錫ジラウレート7.0部を仕込み、60℃で4時間攪拌する。その後、2−ヒドロキシエチルメタクリレート2モルを2時間かけて滴下しながら攪拌し、滴下終了後5時間攪拌を続けた。その後メチルメタクリレート384部を投入して冷却し、ウレタンアクリル樹脂組成物(UA−1)を得た(数平均分子量:1230)。
合成例6 メチルメタクリレート樹脂組成物(AS−1)
攪拌器、還流冷却管、気体導入管および温度計を備えた3Lの4つ口フラスコに、ライトエステルM(共栄社化学製:メチルメタクリレート)50部、ライトエステルEH(共栄社化学製:2エチルヘキシルメタクリレート)、ライトエステルL(共栄社化学製:ラウリルメタクリレート)、ライトエステル2EG(共栄社化学製:ジエチレングリコールジメタクリレート)20部、ダイアナールBR−77(三菱レイヨン製:アクリル樹脂)10部を仕込み、70℃で5時間攪拌し、冷却後ライトエステル9EG(共栄社化学製:ポリエチレングリコールジメタクリレート)を40部、ライトエステルM(共栄社化学製:メチルメタクリレート)を30部添加し、(メタ)アクリレート樹脂組成物(AS−1)を得た(数平均分子量:10000)。
攪拌器、還流冷却管、気体導入管および温度計を備えた3Lの4つ口フラスコに、ライトエステルM(共栄社化学製:メチルメタクリレート)50部、ライトエステルEH(共栄社化学製:2エチルヘキシルメタクリレート)、ライトエステルL(共栄社化学製:ラウリルメタクリレート)、ライトエステル2EG(共栄社化学製:ジエチレングリコールジメタクリレート)20部、ダイアナールBR−77(三菱レイヨン製:アクリル樹脂)10部を仕込み、70℃で5時間攪拌し、冷却後ライトエステル9EG(共栄社化学製:ポリエチレングリコールジメタクリレート)を40部、ライトエステルM(共栄社化学製:メチルメタクリレート)を30部添加し、(メタ)アクリレート樹脂組成物(AS−1)を得た(数平均分子量:10000)。
合成例7 メチルメタクリレート樹脂組成物(AS−2)
攪拌器、還流冷却管、気体導入管および温度計を備えた3Lの4つ口フラスコに、ライトエステルM(共栄社化学製:メチルメタクリレート)100部、ライトエステルEG(共栄社化学製:エチレングリコールジメタクリレート)20部、ライトエステルPO(共栄社化学製:フェノキシエチルメタクリレート)50部を仕込み、70℃で5時間攪拌し、冷却後メチルメタクリレートを50部添加し、(メタ)アクリレート樹脂組成物(AS−2)を得た(数平均分子量:8000)。
攪拌器、還流冷却管、気体導入管および温度計を備えた3Lの4つ口フラスコに、ライトエステルM(共栄社化学製:メチルメタクリレート)100部、ライトエステルEG(共栄社化学製:エチレングリコールジメタクリレート)20部、ライトエステルPO(共栄社化学製:フェノキシエチルメタクリレート)50部を仕込み、70℃で5時間攪拌し、冷却後メチルメタクリレートを50部添加し、(メタ)アクリレート樹脂組成物(AS−2)を得た(数平均分子量:8000)。
配合例1 エポキシ樹脂組成物(EP−1)
本発明に使用したエポキシ樹脂の主剤にはEPU−73−13S(旭電化工業製 変性エポキシ)、硬化剤にはEH−3923(旭電化工業製 変性ポリアミドアミン)し、エポキシ当量/アミン当量比が1.0となるように混合して使用した。
本発明に使用したエポキシ樹脂の主剤にはEPU−73−13S(旭電化工業製 変性エポキシ)、硬化剤にはEH−3923(旭電化工業製 変性ポリアミドアミン)し、エポキシ当量/アミン当量比が1.0となるように混合して使用した。
配合例2 ウレタン樹脂組成物(U−1)
本発明に使用したウレタン樹脂の主剤にはアクトコール22−110(三井武田ケミカル製 ポリエーテルポリオール)、硬化剤にはデュラネートE402−90T(旭化成ケミカルズ製 変性ヘキサメチレンジイソシアネート)をNCO当量/OH当量比が1.0となるように混合して使用した。
本発明に使用したウレタン樹脂の主剤にはアクトコール22−110(三井武田ケミカル製 ポリエーテルポリオール)、硬化剤にはデュラネートE402−90T(旭化成ケミカルズ製 変性ヘキサメチレンジイソシアネート)をNCO当量/OH当量比が1.0となるように混合して使用した。
本発明に使用した湿潤体用樹脂組成物および性状を以下に示す。なお、前記組成物の引張り伸び率は、JIS K 6251(1993年度制定)に準じ、1号試験片で実施し、引張り速度は500mm/minで行った。また、粘度は、JIS K 6901(1999年度制定)に準じて実施し、ブルックフィールド形 B型粘度計を用いて測定した。
※非イオン性界面活性剤には、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(花王株式会社製 エマルゲン104P)を、陰イオン性界面活性剤には、ジアルキルスルホコハク酸(花王株式会社製 ペレックスOT−P)を使用した。
(樹脂注入試験)
周囲にPETフィルムを張り付けて漏水を防止した開粒度アスファルトコンクリートに多量の水を注入した状態で、実施例および比較例に記載の湿潤体用樹脂組成物を注入した。各湿潤体用樹脂が硬化した後ダイヤモンドカッターで切り、断面を目視で確認した。その結果、全て下位粒度アスファルトコンクリートの最下部まで樹脂が浸透していた。一方比較例に記載のUMP-2、U-2については注入できなかった。それ以外の樹脂についても最下部まで樹脂を注入することができていなかった。
周囲にPETフィルムを張り付けて漏水を防止した開粒度アスファルトコンクリートに多量の水を注入した状態で、実施例および比較例に記載の湿潤体用樹脂組成物を注入した。各湿潤体用樹脂が硬化した後ダイヤモンドカッターで切り、断面を目視で確認した。その結果、全て下位粒度アスファルトコンクリートの最下部まで樹脂が浸透していた。一方比較例に記載のUMP-2、U-2については注入できなかった。それ以外の樹脂についても最下部まで樹脂を注入することができていなかった。
(圧縮試験)
樹脂注入試験と同様の方法で作製した試験体について、圧縮試験を行なった。その結果、実施例に記載の湿潤体用樹脂組成物についてはすべて未注入の試験体以上の強度を示したが、比較例に記載の湿潤体用樹脂組成物については未注入体と同等またはそれ以下の圧縮強度であった。
樹脂注入試験と同様の方法で作製した試験体について、圧縮試験を行なった。その結果、実施例に記載の湿潤体用樹脂組成物についてはすべて未注入の試験体以上の強度を示したが、比較例に記載の湿潤体用樹脂組成物については未注入体と同等またはそれ以下の圧縮強度であった。
(吸水性試験)
水をいれたポリエチレン製カップに実施例および比較例に記載の湿潤体用樹脂組成物を一定量添加した。2時間後各樹脂が硬化している事を確認した後カップから硬化物を取り出し、80℃雰囲気中に2時間放置した後、硬化物の重量を測定して重量増加率を算出した。その結果、実施例に記載の湿潤体用樹脂組成物については3%以上の増加率であったが、比較例に記載の湿潤体用樹脂組成物はすべて大きく劣る結果であった。
水をいれたポリエチレン製カップに実施例および比較例に記載の湿潤体用樹脂組成物を一定量添加した。2時間後各樹脂が硬化している事を確認した後カップから硬化物を取り出し、80℃雰囲気中に2時間放置した後、硬化物の重量を測定して重量増加率を算出した。その結果、実施例に記載の湿潤体用樹脂組成物については3%以上の増加率であったが、比較例に記載の湿潤体用樹脂組成物はすべて大きく劣る結果であった。
Claims (8)
- (a)23℃雰囲気中での引張り伸び率が50%以上であって、かつ粘度が25℃で2.0Pa・s以下である樹脂組成物、(b)無機充填材、および(c)界面活性剤を含むことを特徴とする湿潤体用樹脂組成物。
- 前記(a)樹脂組成物が、ビニルエステル樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、メチルメタクリレート樹脂、またはウレタン樹脂を含むことを特徴とする請求項1に記載の湿潤体用樹脂組成物。
- 前記(b)無機充填材が、ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメントおよび急硬性セメントのいずれかより選択され、且つその使用量が(a)樹脂組成物100部に対して10〜100部であることを特徴とする請求項1または2に記載の潤体用樹脂組成物。
- 前記(c)界面活性剤が非イオン性界面活性剤および/または陰イオン性界面活性剤であり、且つその使用量が(a)樹脂組成物100部に対して0.01〜10部であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の湿潤体用樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の湿潤体用樹脂組成物を湿潤状態のポーラスコンクリートまたはコンクリートクラック部に注入する工法を含むことを特徴とする、コンクリートの補強方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の湿潤体用樹脂組成物を湿潤状態の排水性舗装アスファルトコンクリートに塗布または注入する工法を含むことを特徴とする、排水性舗装アスファルトコンクリートの補強方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の湿潤体用樹脂組成物を含む構造体。
- 前記構造体がポーラスコンクリートまたは排水性舗装アスファルトコンクリートである、請求項7に記載の構造体。
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